Mujer de Agamenón, hija de Tíndaro, rey de Esparta, y su esposa Leda, hermana de Helena, Castor y Polux, según algunas tradiciones la única mortal de los cuatro hermanos.

En un principio fue entregada en matrimonio a Tántalo con el que tuvo un hijo, pero el rey micénico Agamenón se había fijado en ella y no tuvo ningún reparo en asesinar al rey Tántalo y al hijo de ambos para poder casarse con ella.

Con Agamenón tuvo cuatro hijos: Ifigencia, Electra, Orestes y Crisotemis.

Cuando la expedición griega que se dirigía a Troya, comenzó su viaje, una calma absoluta llegó sobre toda Grecia, esta ausencia de vientos impedía la marcha de los barcos helenos. Ante este impedimento, Melenao decidió consultar con el oráculo de Delfos, el cual declaró que el único modo de conseguir la aquiescencia de los dioses era sacrificando a la primogénita del rey Agamenón.

Este en principio se resistió, pero al final terminó cediendo a los ruegos de sus compañeros de batalla. Clitemnestra no perdonó este sacrificio (ya que ella no sabía que la joven fue salvada en el último momento por la diosa Artemisa y entregada como sacerdotisa en uno de sus templos) y mientras Agamenón luchaba contra los troyanos se convirtió en amante de Egisto.

Cuando Agamenón regresó a su patria, Clitemnestra con la ayuda de Egisto le asesinó junto a Casandra, hija de Príamo y amante de Agamenón. De esta manera es libre de casarse con Egisto, pero no contaba con la venganza de sus hijos; así Orestes, hijo de Clitemnestra y Agamenón, terminó asesinando a su madre y al que había colaborado con ella en la muerte de su padre.